JP2006041608A

JP2006041608A - 移動無線通信装置

Info

Publication number: JP2006041608A
Application number: JP2004214375A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Takada; 憲一高田; Shoichiro Senoo; 尚一郎妹尾; Koichi Ishibashi; 孝一石橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-07-22
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】通信特性のよいアドホックネットワークを構成する移動無線通信装置を得ること。
【解決手段】アドホックネットワーク上の移動無線通信装置間で情報の送受信を行う移動無線通信装置２０Ａにおいて、通信経路の選択要求を行なう経路要求情報を送受信する無線通信部２１と、自らの移動に関する移動情報を取得する移動履歴算出部２６と、前記経路要求情報の中継をする際に、前記経路要求情報の中継履歴に関する中継履歴情報および前記情報取得部で取得した移動情報を前記経路要求情報に付加する経路情報処理部２７と、前記経路要求情報の宛先装置として前記経路要求情報を受信した場合に、受信した前記経路要求情報に付加された前記移動情報および前記中継履歴情報に基づいて、前記経路要求情報の送信元との間の通信経路を決定する通信経路判断部２８と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、アドホックネットワーク内で通信を行う移動無線通信装置に関するものである。

近年、無線機能を有する複数の移動端末によって構成され、移動端末同士が自ら通信経路を選択することによって移動端末間の通信を行うアドホックネットワークに関する技術の開発が進展している。このアドホックネットワーク内には、基地局（アクセスポイント）等が存在せず、各移動端末が通信の送信端末、宛先端末、中継端末等の役割を果たしている。

アドホックネットワークにおけるルーティングプロトコルとして、移動端末から別の移動端末に対してデータを送信する要求が存在したときに通信に必要な通信経路を設定するＲｅａｃｔｉｖｅ型のルーティングプロトコルがある。このＲｅａｃｔｉｖｅ型のルーティングプロトコルの１つとしてＤＳＲプロトコル（Dynamic Source Routing）がある。

ＤＳＲは、通信経路を選択するための処理として情報の送信元端末が「Route Request」パケットをフラッディング(ブロードキャスト)する。そして、「Route Request」パケットを受信した情報の宛先端末以外の通信端末（中継端末）は、自らを識別する情報（ＩＤ）を経路情報として「Route Request」パケットに付加してフラッディングする。このようなフラッディングを繰返していくことによって、「Route Request」パケットを宛先端末まで転送している。宛先端末は、受信した「Route Request」パケットに付加されている経路情報に基づいて送信元端末から宛先端末までの経路を知ることができる。

Route Requestパケットを受信した宛先端末は、送信元端末から宛先端末までの通信経路を認識することができたことを示す「Route Reply」パケットを送信元端末に送信している。この「Route Reply」パケットには通信の送信元端末から宛先端末までの経路情報が付加されているため、通信の送信元端末は宛先端末までの経路を知ることができる。送信元端末から宛先端末までの通信経路が複数存在する場合、リンクの切断等が起こりにくい通信性能の良い通信経路を選択することが望まれる。

非特許文献１に記載の、アドホックルーチングにおいては、アドホックネットワーク内に存在する移動端末の移動速度から求められる移動端末間の無線リンクのコストに基づいて通信経路を選択している。

また、特許文献１に記載の無線端末は、一端を隣接する他の端末に接続された各通信路のビットエラーレートを測定するビットエラーレート測定手段と、一端を隣接する他の端末に接続された前記した各通信路ごとにそれらの通信路を使用したデータの転送速度を設定する転送速度設定手段と、これらビットエラーレート測定手段および転送速度設定手段の測定および設定内容に基づいてそれぞれの通信路を使用して相手先の端末との間で行われる通信のルートを設定するための基準値としての重み付け値を設定する重み付け値設定手段を備えている。これにより、通信の宛先端末は加算後の重み付けに基づいて最適な通信経路を選択している。

箱田純一他著、「リンクの寿命とノード負荷を考慮したアドホックルーチングプロトコルの特性評価」電子情報通信学会論文誌Ｂ、Ｖｏｌ．Ｊ８５−ＢＮｏ．１２ｐｐ．２１０８−２１１８、２００２年１２月特開２００３−１５２７８６号公報

しかしながら、上記前者および後者の従来技術では、アドホックネットワークを移動頻度の高い移動端末で構成する場合、中継端末の移動によって通信経路が頻繁に使用できなくなり通信経路の再選択が頻繁に行なわれる。通信経路の再選択が頻繁に行なわれると、送信元端末から宛先端末までのデータ通信の中断や通信経路の選択における冗長なパケットの送受信によってネットワーク資源の浪費やネットワークの負荷が増大するといった問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通信特性のよいアドホックネットワークを構成する移動無線通信装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、アドホックネットワーク上の移動無線通信装置間で情報の送受信を行う移動無線通信装置において、通信経路の選択要求を行なう経路要求情報を送受信する通信部と、自らの移動に関する移動情報を取得する情報取得部と、前記経路要求情報の中継をする際に、前記経路要求情報の中継履歴に関する中継履歴情報および前記情報取得部で取得した移動情報を前記経路要求情報に付加する情報付加部と、前記経路要求情報の宛先装置として前記経路要求情報を受信した場合に、受信した前記経路要求情報に付加された前記移動情報および前記中継履歴情報に基づいて、前記経路要求情報の送信元との間の通信経路を決定する通信経路決定部と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、経路要求情報に付加された移動に関する情報に基づいて通信経路を選択するので、長時間利用可能な通信経路を選択することが可能となる。したがって、通信経路の再選択によるネットワークの負荷を減少させることが可能となる。

この発明によれば、通信経路の再選択によるネットワークの負荷を減少させることが可能となる。また、通信経路が失われることによる通信の中断の頻度を減少させることが可能となる。したがって、通信特性の良いアドホックネットワークを構成することが可能になるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる移動端末（移動無線通信装置）の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るアドホックネットワーク通信システムの構成を示す図である。図１に示すようにアドホックネットワーク通信システムは、移動端末２０Ａ〜２０Ｃ、無線通信エリア１，２からなる。

アドホックネットワークは、無線機能を備えた複数の通信端末によって構成される通信ネットワークであり、通信端末が通信経路を選択することによって通信端末間の通信を行う。ここでは、アドホックネットワークの通信端末が移動端末２０Ａ〜２０Ｃによって構成されている場合を示している。

移動端末２０Ａ〜２０Ｃは、移動端末２０Ａ〜２０Ｃの間で無線通信を行う移動可能な通信端末（通信ノード）である。各移動端末２０Ａ〜２０Ｃは、アドホックネットワーク上で固有の通信アドレスを有している。

移動端末２０Ａと移動端末２０Ｂは、無線通信エリア１を介して互いに通信（パケットの送受信）を行う。移動端末２０Ｂと移動端末２０Ｃは無線通信エリア２を介して互いに通信を行う。また、移動端末２０Ａと移動端末２０Ｃの間における通信は、移動端末２０Ｂが中継端末となることによって行われる。

無線通信エリア１は、移動端末２０Ａと移動端末２０Ｂの間で通信可能なエリア（通信範囲）であり、移動端末２０Ａや移動端末２０Ｂの移動に伴って変化する。無線通信エリア２は、移動端末２０Ｂと移動端末２０Ｃの間で通信可能なエリアであり、移動端末２０Ｂや移動端末２０Ｃの移動に伴って変化する。移動端末２０Ａ〜２０Ｃは、例えば移動可能な車両１０Ａ〜１０Ｃに備えられている。

ここでは、アドホックネットワークが移動端末２０Ａ〜２０Ｃの３つからなる構成としたが４つ以上の移動端末２０でアドホックネットワークを構成する場合、送信元の移動端末２０から送信先の移動端末まで送信される情報の通信経路は複数存在する。本実施の形態１においては、このような場合に情報の送信先となる移動端末２０がアドホックネットワークを構成する移動端末２０の移動履歴等に基づいて最適な通信経路を選択する。

図２は、実施の形態１に係るアドホックネットワークの構成の一例を示す図である。ここでのアドホックネットワークは、移動端末２０Ａを備えた車両１０Ａ、移動端末２０Ｂを備えた車両１０Ｂ、移動端末２０Ｃを備えた車両１０Ｃ、無線通信エリア１，２によって構成されている。

車両１０Ａ〜１０Ｃは、例えば道路上を走行する自動車等であり、所定の進行方向に所定の進行速度で移動している。ここでは、車両１０Ａ〜１０Ｃが同一方向に走行している。車両１０Ａと車両１０Ｂは移動しながら無線通信エリア１を介して互いに通信し、車両１０Ｂと車両１０Ｃは移動しながら無線通信エリア２を介して互いに通信を行う。

つぎに、移動端末２０Ａ〜２０Ｃの構成について説明する。なお、移動端末２０Ａ〜２０Ｃは同様の構成を有するので、ここでは移動端末２０Ａを例にとって説明する。図３は、移動端末の構成を示すブロック図である。移動端末２０Ａは、無線通信部（通信部）２１、位置情報取得部２２、パケット情報記憶部２３、タイマ部２４、メモリ部２５、移動履歴算出部（情報取得部）２６、経路情報処理部（情報付加部）２７、通信経路判断部（通信経路決定部）２８、制御部２９からなる。

無線通信部２１は、アドホックネットワーク内の移動端末２０Ｂ、２０Ｃと無線通信によってデータ通信を行う。位置情報取得部２２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能やカーナビゲーションシステム等を備えて構成され、移動端末２０Ａの位置情報（地図上の地点（座標）等）を取得する。タイマ部２４は、時刻に関する情報を計測（算出）する。

移動履歴算出部２６は、移動端末２０Ａの移動履歴を算出する。移動履歴算出部２６は、位置情報取得部２２によって取得された移動端末２０Ａの位置情報、タイマ部２４によって算出された時刻に関する情報に基づいて移動端末２０Ａの移動方向、移動速度、移動履歴を算出する。移動履歴は、例えば移動端末２０Ａの位置に関する情報と時刻に関する情報の対応付けによって構成される。移動履歴算出部２６は、算出した移動履歴、移動方向、移動速度を移動履歴情報として後述の「Route Request」パケットに付加する。

経路情報処理部２７は、アドホックネットワーク内で送受信される「Route Request」パケットに対し、アドホックネットワーク内で行なう通信の通信経路に関する情報（経路情報）を付加する。経路情報としては、例えば自らの移動端末２０Ａを識別するための自端末のアドレス等の情報を用いる。「Route Request」パケットを受信した経路情報処理部２７が「Route Request」パケットに経路情報を付加して「Route Request」パケットを順次転送（送信）することによって、この「Route Request」パケットを受信した移動端末の経路情報処理部２７は「Route Request」パケットの通信経路を認識することが可能となる。

通信経路判断部２８は、アドホックネットワーク内で行なう通信の最適な通信経路を判断する。通信経路判断部２８は、経路情報処理部２７によって取得された経路情報と、通信経路上の移動端末の移動履歴情報に基づいて最適な通信経路を判断する。

メモリ部２５は、通信経路判断部２８が通信経路を判断する際の判断基準等の情報（設定値）を記憶する。パケット情報記憶部２３は、自らの移動端末宛てに送信されてきた「Route Request」パケットを記憶する。

制御部２９は、無線通信部２１、移動情報取得部２２、パケット情報記憶部２３、タイマ部２４、メモリ部２５、移動履歴算出部２６、経路情報処理部２７、通信経路判断部２８を制御する。

つぎに、実施の形態１に係る通信経路の選択処理の手順について説明する。ここでは、アドホックネットワーク内において移動端末２０Ａが情報の送信元であり、移動端末２０Ｃが情報の送信先（宛先）であり、移動端末２０Ｂが移動端末２０Ａと移動端末２０Ｃの間で送受信される情報を中継する場合について説明する。

図４は、移動端末間の情報の送受信の手順を示すフローチャートである。各移動端末２０Ａ〜２０Ｃは、所定の周期で移動履歴情報を取得している。各移動端末２０Ａ〜２０Ｃは、移動履歴算出部２６によって移動履歴情報を取得している。

情報の送信元となる移動端末２０Ａの経路情報処理部２７は、通信経路を選択するための「Route Request」パケットの経路情報ヘッダに移動端末２０Ａのアドレス（送信元アドレス）と移動端末２０Ｃのアドレス（宛先アドレス）を付加する。経路情報処理部２７は、移動端末２０Ａの移動履歴情報を付加する（ステップＳ１００）。

ここで、「Route Request」パケットについて説明する。図５は、「Route Request」パケットのヘッダの構成を示す図である。「Route Request」パケットは、ＩＰヘッダ３１、経路情報ヘッダ３２、追加ヘッダ３３、上位ヘッダ３４を含んで構成されている。

経路情報ヘッダ３２には、「Route Request」パケットの制御情報が含まれる。制御情報とは、宛先アドレス、送信元アドレス、パケットのシーケンス番号である。これらの制御情報はパケットの送信／受信／転送に利用される。

経路情報ヘッダ３２は、「Route Request」パケットの送信元の移動端末２０Ａのアドレス、「Route Request」パケットを中継する移動端末２０のアドレスを経路情報として含んでいる。各移動端末２０は、「Route Request」パケットを送信する際に自らのアドレスを経路情報として経路情報ヘッダ３２に付加する。

追加ヘッダ３３は、「Route Request」パケットの送信元の移動端末２０Ａの移動履歴情報、「Route Request」パケットを中継する移動端末２０Ｂの移動履歴情報を含んでいる。各移動端末２０は、「Route Request」パケットを送信する際に自らの移動履歴情報を追加ヘッダ３３に付加する。追加ヘッダ３３は、「Route Request」パケットの送信を行なった順番で移動端末２０の移動履歴情報を記憶する。

上位ヘッダ３４は、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）ヘッダやＵＤＰ（User Datagram Protocol）ヘッダ等のトランスポート層プロトコルのヘッダ情報を含んで構成される。

図６は、「Route Request」パケットの追加ヘッダの構成を示す図である。追加ヘッダ３３は，追加ヘッダの長さに関する情報（追加ヘッダ長さ情報４１）、移動履歴情報４２Ａ，４２Ｂからなる。

移動履歴情報４２Ａは、送信元の移動端末２０が「Route Request」パケットを送信する際に付加する送信元を識別するための情報である。移動履歴情報４２Ｂは、転送処理を行なう移動端末２０が「Route Request」パケットに付加する転送装置を識別するための情報である。移動履歴情報４２Ａ，４２Ｂとしては、例えば移動端末２０のアドレスが付加される。ここでは、移動端末２０Ａの移動履歴算出部２６が移動端末２０Ａの移動履歴情報を移動履歴情報４２Ａとして「Route Request」パケットに付加する。

移動履歴情報が付加された「Route Request」パケットは、移動端末２０Ａの無線通信部２１からフラッディング（ブロードキャスト）される（ステップＳ１１０）。無線通信エリア１内に位置している移動端末２０Ｂは、無線通信部２１によって移動端末２０Ａからの「Route Request」パケットを受信する。移動端末２０Ｂの経路情報処理部２７は、受信した「Route Request」パケットに含まれる宛先アドレスを抽出する。ここでは、宛先アドレスが移動端末２０Ｃのアドレスであるため、移動端末２０Ｂの経路情報処理部２７はこの「Route Request」パケットが自端末宛てのパケットではないと判断する。

また、移動端末２０Ｂの経路情報処理部２７は受信した「Route Request」パケットに付加された経路情報（アドレス）を抽出する。経路情報処理部２７は、抽出した経路情報に自身（移動端末２０Ｂ）のアドレスが付加されているか否かを判断する。

経路情報処理部２７は、移動端末間において同一の「Route Request」パケットの転送を繰り返さないために自らのアドレスが既に付加されている「Route Request」パケットは以前に受信して転送済みの「Route Request」パケットであると判断し、この「Route Request」パケットをフラッディングせずに破棄する。

経路情報処理部２７が、抽出した経路情報に自身（移動端末２０Ｂ）のアドレスが付加されていないと判断すると、「Route Request」パケットの経路情報ヘッダ３２に移動端末２０Ｂのアドレス（経路情報）を付加するとともに、追加ヘッダ３３に移動端末２０Ｂの移動履歴情報を付加する（ステップＳ１２０）。移動端末２０Ｂのアドレスと移動履歴情報が付加された「Route Request」パケットは、無線通信部２１からフラッディングされる（ステップＳ１３０）。

無線通信エリア２内に位置している移動端末２０Ｃは、無線通信部２１によって移動端末２０Ｂからの「Route Request」パケットを受信する。また、無線通信エリア１内に位置している移動端末２０Ａは、無線通信部２１によって移動端末２０Ｂからの「Route Request」パケットを受信する。

移動端末２０Ｃの経路情報処理部２７は、受信した「Route Request」パケットに含まれる宛先アドレスを抽出する。ここでは、宛先アドレスが移動端末２０Ｃのアドレスであるため、移動端末２０Ｃの経路情報処理部２７はこの「Route Request」パケットが自端末宛てのパケットであると判断する。また、移動端末２０Ｃの経路情報処理部２７は受信した「Route Request」パケットに付加された経路情報を抽出する。

移動端末２０Ａの経路情報処理部２７は、受信した「Route Request」パケットに含まれる宛先アドレスを抽出する。ここでは、宛先アドレスが移動端末２０Ｃのアドレスであるため、移動端末２０Ａの経路情報処理部２７はこの「Route Request」パケットが自身へのパケットでないと判断する。また、移動端末２０Ａの経路情報処理部２７は受信した「Route Request」パケットに付加された経路情報を抽出する。経路情報処理部２７は、抽出した経路情報に自身（移動端末２０Ａ）のアドレスが付加されているか否かを判断する。ここでの「Route Request」パケットには、移動端末２０Ａのアドレスが付加されている。経路情報処理部２７は、移動端末間において同一の「Route Request」パケットの転送を繰り返さないために自らのアドレスが既に付加されている「Route Request」パケットをフラッディングせずに破棄する。

移動端末２０Ｃの無線通信部２１が最初に「Route Request」パケットを受信した後、所定時間が経過するまでに受信した全ての「Route Request」パケットをパケット情報記憶部２３に記憶しておく。これにより、移動端末２０Ａから送信された「Route Request」パケットであって、複数の異なる通信経路を介して転送された「Route Request」パケットを受信することが可能となる。通信経路が異なる「Route Request」パケットは、それぞれの「Route Request」パケットに含まれる経路情報が異なる。経路情報処理部２７は、「Route Request」パケットの経路情報によって「Route Request」パケットが送信されてきた通信経路を認識することが可能となる。

移動端末２０Ｃの通信経路判断部２８は、パケット情報記憶部２３で記憶した「Route Request」パケットの経路情報等に基づいて移動端末２０Ａとの間で使用する通信経路を選択する（ステップＳ１４０）。移動端末２０Ｃは、「Route Request」パケットに対する応答として「Route Reply」パケットを移動端末２０Ａに送信する（ステップＳ１５０）。この「Route Reply」パケットには、移動端末２０Ｃで選択された移動端末２０Ａと移動端末２０Ｃの間の通信経路に関する情報が含まれている。

つぎに、移動端末２０Ｃで行なう通信経路の選択処理の手順について説明する。図７は、実施の形態１に係る通信経路の選択処理の手順を示すフローチャートである。移動端末２０Ｃの通信経路判断部２８は、１〜複数の異なる通信経路によって転送されてきた「Route Request」パケットをそれぞれパケット情報記憶部２３に記憶する。

移動端末２０Ｃの通信経路判断部２８は、パケット情報記憶部２３に記憶されている「Route Request」パケットから送信元の移動端末２０Ａに関する情報（移動履歴情報）を抽出する（ステップＳ２００）。

通信経路判断部２８は、例えば複数の「Route Request」パケットを受信したならば、「Route Request」パケット毎に通信経路の判定を行う。通信経路判断部２８は、全ての「Route Request」パケットに対して通信経路の判定を行ったか否かを確認する（ステップＳ２１０）。

通信経路判断部２８が、全ての「Route Request」パケットに対して通信経路の判定を行っていないと判断すると（ステップＳ２１０、Ｎｏ）、通信経路の判定処理が行われていない「Route Request」パケットを選択する。

通信経路判断部２８は、選択された「Route Request」パケットから「Route Request」パケットの転送（中継）を行なった移動端末２０Ｂの移動履歴情報を抽出する（ステップＳ２２０）。

通信経路判断部２８は、「Route Request」パケットが送受信された移動端末２０Ａ（送信元端末）と移動端末２０Ｂ（中継端末）において、互いの移動履歴が同等であるか否かを判断（移動履歴の比較処理）する（ステップＳ２３０）。

ここで、移動履歴の同等の判断について説明する。移動端末２０Ｃの通信経路判断部２８は移動端末２０Ａと移動端末２０Ｂの移動履歴情報から、例えばＮ秒前の時刻から最新時刻までの移動履歴を抽出する。移動端末２０Ａと移動端末２０Ｂのそれぞれの移動履歴から求めたＮ秒前のある時刻の移動端末２０Ａと移動端末２０Ｂの端末間の距離を、移動端末２０Ａと移動端末２０Ｂの移動履歴が同等であるか否か判断するための基準距離ｔ_ABとして、移動履歴の最新時刻までの移動端末２０Ａと移動端末２０Ｂの端末間の距離を求める。このとき、各時刻の端末間の距離が、基準距離ｔ_ABに誤差Ｔを加えた値（基準距離ｔ_AB＋Ｔ）以内であるときには、移動端末２０Ａと移動端末２０Ｂの移動履歴が同等であると判断する。ここで、Ｎ秒や誤差Ｔは、通信経路半暗部２８がメモリ部２５から抽出する。

移動端末２０Ａと移動端末２０Ｂ間において、互いの移動履歴が同等であると判断されると（ステップＳ２３０、Ｙｅｓ）、通信経路判断部２８は、移動端末２０Ａと移動端末２０Ｂにおいて、移動速度が同等であるか否か、移動方向が同等であるか否かの判断を行なう（ステップＳ２４０）。

移動経路判断部２８は、例えばＮ秒前のある時刻から最新時刻までの移動端末２０Ａの移動履歴情報から得られた各時刻の速度と、移動端末２０Ｂの移動履歴情報から得られた各時刻の速度の差が所定の範囲内の場合に移動速度が同等であると判断する。移動経路判断部２８は、例えばＮ秒前のある時刻から最新時刻までの移動端末２０Ａの移動履歴情報から得られた各時刻の移動方向と、移動端末２０Ｂの移動履歴情報から得られた各時刻の移動方向の差が所定の範囲内の場合に移動方向が同等であると判断する。

移動端末２０Ａと移動端末２０Ｂ間において、移動速度、移動方向が同等であると判断すると（ステップＳ２４０、Ｙｅｓ）、通信経路判断部２８は「Route Request」パケットが送受信された移動端末２０Ｃ（宛先端末）と移動端末２０Ｂ（中継端末）間において、互いの移動履歴が同等であるか否かを判断する（ステップＳ２５０）。

移動端末２０Ｃと移動端末２０Ｂ間において、互いの移動履歴が同等であると判断されると（ステップＳ２５０、Ｙｅｓ）、通信経路判断部２８は、移動端末２０Ｃと移動端末２０Ｂ間において、移動速度が同等であるか否か、移動方向が同等であるか否かの判断を行なう（ステップＳ２６０）。

さらに、「Route Request」パケットの中継を行なった移動端末２０が複数ある場合、「Route Request」パケットの送受信をおこなった移動端末２０（中継端末）間においても移動履歴、移動速度、移動方向が同等であるか否かを判断する。すなわち、「Route Request」パケットを送信したｎ（ｎは自然数）番目の転送端末の送信履歴とｎ番目の転送端末から「Route Request」パケットを受信した（ｎ＋１）番目の転送端末の移動履歴が同等であるか否かを順番に判断する。

移動端末２０Ａと移動端末２０Ｂ間において、移動速度、移動方向が同等であると判断すると（ステップＳ２６０、Ｙｅｓ）、ステップＳ１２０〜Ｓ１６０の処理が済んでいない「Route Request」パケットがあるか否か（「Route Request」パケットの中継を行なった移動端末２０の全てについて移動端末２０間の移動履歴、移動速度、移動方向が同等であるか否かの判断処理を行なったか否か）を確認する（ステップＳ２７０）。

「Route Request」パケットの中継を行なった移動端末２０の全てについて移動端末２０間の移動履歴、移動速度、移動方向が同等であるか否かの判断処理を行なったことを確認すると（ステップＳ２７０、Ｙｅｓ）、この判断処理を行なった移動端末２０Ａ〜２０Ｃの通信経路を履歴同等テーブルとしてパケット情報記憶部２３に記憶する（ステップＳ２８０）。

一方、ステップＳ１２０〜Ｓ１６０の処理が済んでいない「Route Request」パケットがある場合、（ステップＳ２７０、Ｎｏ）、この「Route Request」パケットに対してステップＳ１２０〜Ｓ１６０の処理を行なう。

また、移動端末２０Ａと移動端末２０Ｂ間において、互いの移動履歴が同等でないと判断された場合（ステップＳ２３０、Ｎｏ）、移動端末２０Ａと移動端末２０Ｂ間において、移動速度、移動方向が同等でないと判断された場合（ステップＳ２４０、Ｎｏ）、また、移動端末２０Ｃと移動端末２０Ｂ間において、互いの移動履歴が同等でないと判断された場合（ステップＳ２５０、Ｎｏ）、移動端末２０Ｃと移動端末２０Ｂ間において、移動速度、移動方向が同等でない判断された場合（ステップＳ２６０、Ｎｏ）、この判断処理を行なった移動端末２０Ａ〜２０Ｃの通信経路はパケット情報記憶部２３に記憶しない（ステップＳ２９０）。

この後、通信経路判断部２８は全ての「Route Request」パケットに対して通信経路の判定を行ったか否かを確認する（ステップＳ２１０）。通信経路判断部２８が、全ての「Route Request」パケットに対して通信経路の判定を行ったと判断すると（ステップＳ２１０、Ｙｅｓ）、通信経路のパケット情報記憶部２３への記憶処理を終了する。

つぎに、通信経路判断部２８は、複数の通信経路の候補の中から１つの通信経路を選択する処理を行なう。まず、通信経路判断部２８は、パケット情報記憶部２３の履歴同等テーブルに通信経路が記憶されているか否かを確認する（ステップＳ３００）。

パケット情報記憶部２３の履歴同等テーブルに通信経路が記憶されている場合（ステップＳ３００、Ｙｅｓ）、通信経路判断部２８は履歴同等テーブルに記憶されている通信経路の中から例えば中継を行う移動端末２０の数が最小の通信経路を選択する。通信経路判断部２８は、選択した通信経路を「Route Reply」パケットに付加する。

同等履歴テーブルから通信経路が選択された「Route Reply」パケットは、無線通信部２１を介して「Route Request」パケットの送信元であった移動端末２０Ａに送信する（ステップＳ３１０）。

パケット情報記憶部２３の履歴同等テーブルに通信経路が記憶されていない場合（ステップＳ３００、Ｎｏ）、通信経路判断部２８はパケット情報記憶部２３に記憶されている全ての通信経路の中から中継を行う移動端末２０の数が最小の通信経路を選択する。通信経路判断部２８は、選択した通信経路を「Route Reply」パケットに付加する。

通信経路が選択された「Route Reply」パケットは、無線通信部２１から「Route Request」パケットの送信元であった移動端末２０Ａに送信する（ステップＳ３２０）。移動端末２０Ａは、無線通信部２１によって移動端末２０Ｃからの「Route Reply」パケットを受信する。移動端末２０Ａは、受信した「Route Reply」パケットに含まれる通信経路に基づいて移動端末２０Ｃとの通信を行う。

なお、本実施の形態１においては、移動端末２０間の移動履歴、移動速度、移動方向が同等であるか否かを判断したが、通信経路判断部２８が移動前の現時点での無線通信エリア１，２の広さに対して移動後（所定時間経過後）に予測される通信エリア１，２の広さが所定の範囲内にあるか否かを判断してもよい。例えば、移動後における通信エリア１，２の広さが移動前の通信エリア１，２の広さに対して所定の範囲内にある場合、移動端末間の移動履歴が同等であると判断する。

なお、アドホックネットワーク内において移動端末は、移動端末２０Ａ〜２０Ｃの３つである場合に限られず、アドホックネットワークを２つの移動端末はまたは４つ以上の移動端末で構成してもよい。

なお、移動端末２０Ｂは、同一の送信元から同一の「Route Request」パケットを受信すると、この「Route Request」パケットを破棄することとしたが、同一の送信元から受信した同一の「Route Request」パケットを全て破棄しなくてもよい。すなわち、移動端末２０Ｂは、「Route Request」パケットの転送時に所定の条件を満たした場合にのみパケットを破棄してもよい。これにより、多くの通信経路が発生し、多くの通信経路候補から通信経路を選択することが可能となる。

なお、本実施の形態１においては車両１０Ａ〜１０Ｃが移動端末２０Ａ〜２０Ｃを備える構成としたが、車両以外の船、航空機、ロボット等が移動端末を備える構成や移動端末の使用者が移動端末を携帯する構成としてもよい。すなわち、移動性があり無線機能を備えたノードを搭載（携帯）することができれば本発明を適用できる。

このように実施の形態１によれば、移動端末２０間の移動履歴、移動速度、移動方向が同等であるか否かに基づいて通信経路を選択するので、長時間利用可能な通信経路を選択することが可能となる。これにより、通信経路の再選択によるネットワークの負荷を減少させることが可能となる。また、通信経路が失われることによる通信の中断の頻度を減少させることが可能となる。したがって、通信特性の良いアドホックネットワークを構成することが可能となる。

実施の形態２．
つぎに、図３、図７〜９に従って実施の形態２について説明する。実施の形態２においては、「Route Request」パケットを中継する移動端末２０Ｂが移動履歴等の比較処理を行なう。そして、移動端末２０Ｂは移動履歴等の比較結果に基づいて「Route Request」パケットの転送を行なうか否かを判断する。ここでは通信経路判断部２８が特許請求の範囲に記載の通信経路決定部に対応する。

図８は、実施の形態２に係るアドホックネットワークの構成の一例を示す図である。図８に示す各構成要素のうち図２に示す実施の形態１のアドホックネットワークと同一機能を達成する構成要素ついては同一の番号を付しており、重複する説明は省略する。

アドホックネットワークは、移動端末２０Ａを備えた車両１０Ａ、移動端末２０Ｂを備えた車両１０Ｂ、移動端末２０Ｃを備えた車両１０Ｃ、無線通信エリア３によって構成されている。ここでは、車両１０Ａと車両１０Ｂ同一方向に走行しており、車両１０Ｃは車両１０Ａ，１０Ｂと異なる方向に走行している。車両１０Ａ〜車両１０Ｃは互いに通信が可能な無線通信エリア３内に位置している。

本実施の形態２においても実施の形態１と同様に移動端末２０Ａから「Route Request」パケットがフラッディングされる。そして、移動端末２０Ｂが移動端末２０Ａからの「Route Request」パケットを受信する。受信した「Route Request」パケットは移動端末２０Ｂのパケット情報記憶部２３に記憶する。移動端末２０Ｂで行なう移動履歴の比較処理の手順について説明する。

図９は、実施の形態２に係る移動履歴の比較処理の手順を示すフローチャートである。移動端末２０Ｂの通信経路判断部２８は、移動端末２０Ａからの「Route Request」パケットをパケット情報記憶部２３に記憶する。

移動端末２０Ｂの通信経路判断部２８は、パケット情報記憶部２３に記憶されている「Route Request」パケットからから送信元の移動端末２０Ａに関する情報（移動履歴情報）を抽出する（ステップＳ４００）。経路情報処理部２７は、「Route Request」パケットの宛先が自端末（移動端末２０Ｂ）であるか否かを判断する（ステップＳ４１０）。

経路情報処理部２７が、「Route Request」パケットの宛先が自端末であると判断すると（ステップＳ４１０、Ｙｅｓ）、図７に示した実施の形態１に係る移動履歴の比較処理を行なう（ステップＳ４１５）。

経路情報処理部２７が、「Route Request」パケットの宛先が自端末でないと判断すると（ステップＳ４１０、Ｎｏ）、「Route Request」パケットの経路情報に自端末のアドレスが付加されているか否かを判断する（ステップＳ４２０）。

「Route Request」パケットの経路情報に自端末のアドレスが付加されていない場合（ステップＳ４２０、Ｎｏ）、通信経路判断部２８は自端末の移動履歴と自端末に「Route Request」パケットを送信してきた移動端末の移動履歴の比較処理（互いの移動履歴が同等であるか否かを判断）を行なう。ここでは、自端末（移動端末２０Ｂ）に「Route Request」パケットを送信したのが移動端末２０Ａであるため、通信経路判断部２８は移動端末２０Ｂの移動履歴と移動端末２０Ａの移動履歴の比較処理を行なう。また、通信経路判断部２８は移動端末２０Ｂの移動速度、移動方向と移動端末２０Ａの移動速度、移動方向の比較処理を行なう（ステップＳ４３０）。

通信経路判断部２８によって、移動端末２０Ａの移動履歴、移動速度、移動方向が移動端末２０Ｂの移動履歴、移動速度、移動方向と同等であると判断されると（ステップＳ４３０、Ｙｅｓ）、「Route Request」パケットの経路情報ヘッダ３２に移動端末２０Ｂのアドレス（経路情報）を付加するとともに、追加ヘッダ３３に移動端末２０Ｂの移動履歴情報を付加する（ステップＳ４４０）。移動端末２０Ｂのアドレスと移動履歴情報が付加された「Route Request」パケットは、無線通信部２１からフラッディングされる（ステップＳ４５０）。

ステップＳ４２０において、「Route Request」パケットの経路情報に自端末のアドレスが付加されている場合、経路情報処理部２７は移動端末間において同一の「Route Request」パケットの転送を繰り返さないために自らのアドレスが既に付加されている「Route Request」パケットは以前に受信して転送済みの「Route Request」パケットであると判断し、この「Route Request」パケットをフラッディングせずに破棄する（ステップＳ４６０）。

通信経路判断部２８によって、移動端末２０Ａの移動履歴、移動速度、移動方向が移動端末２０Ｂの移動履歴、移動速度、移動方向と同等でないと判断されると（ステップＳ４３０、Ｎｏ）、移動端末２０Ｂを「Route Request」パケットの中継端末としては利用しないため、「Route Request」パケットを破棄する（ステップＳ４７０）。

ここでは、移動端末２０Ｂを備えた車両１０Ｂが移動端末２０Ａ，２０Ｃを備えた車両１０Ａ，１０Ｃと異なる方向に走行しているので、移動端末２０Ａ（移動端末２０Ｃ）の移動方向と移動端末２０Ｂの移動方向が同等ではないと判断される。

このように、実施の形態２によれば、「Route Request」パケットを受信した移動端末２０Ｂが「Route Request」パケットの送信元である移動端末２０Ａの移動履歴等と自端末の移動履歴等が同等であるか否かを判断しているため、移動履歴等が同等でない場合は「Route Request」パケットを破棄することが可能となる。移動履歴等が同等でない「Route Request」パケットを破棄することによって、アドホックネットワーク上で無駄に送受信されるパケットを減少させることが可能となる。したがって、通信特性の良いアドホックネットワークを構成することが可能となる。

以上のように、本発明にかかる移動無線通信装置は、アドホックネットワークに適している。

実施の形態１に係るアドホックネットワーク通信システムの構成を示す図である。実施の形態１に係るアドホックネットワークの構成の一例を示す図である。移動端末の構成を示すブロック図である。移動端末間の情報の送受信の手順を示すフローチャートである。「Route Request」パケットのヘッダの構成を示す図である。「Route Request」パケットの追加ヘッダの構成を示す図である。実施の形態１に係る通信経路の選択処理の手順を示すフローチャートである。実施の形態２に係るアドホックネットワークの構成の一例を示す図である。実施の形態２に係る移動履歴の比較処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１〜３無線通信エリア
１０Ａ〜１０Ｃ車両
２０Ａ〜２０Ｃ移動端末
２１無線通信部
２２位置情報取得部
２２移動情報取得部
２３パケット情報記憶部
２４タイマ部
２５メモリ部
２６移動履歴算出部
２７経路情報処理部
２８通信経路判断部
２９制御部
３１ＩＰヘッダ
３２経路情報ヘッダ
３３追加ヘッダ
３４上位ヘッダ
４１追加ヘッダ長さ情報
４２Ａ，４２Ｂ移動履歴情報

Claims

アドホックネットワーク上の移動無線通信装置間で情報の送受信を行う移動無線通信装置において、
通信経路の選択要求を行なう経路要求情報を送受信する通信部と、
自らの移動に関する移動情報を取得する情報取得部と、
前記経路要求情報の中継をする際に、前記経路要求情報の中継履歴に関する中継履歴情報および前記情報取得部で取得した移動情報を前記経路要求情報に付加する情報付加部と、
前記経路要求情報の宛先装置として前記経路要求情報を受信した場合に、受信した前記経路要求情報に付加された前記移動情報および前記中継履歴情報に基づいて、前記経路要求情報の送信元との間の通信経路を決定する通信経路決定部と、
を備えることを特徴とする移動無線通信装置。
前記通信経路決定部は、自ら取得した移動情報と前記受信した経路要求情報に付加された移動情報とを比較することによって前記経路要求情報の送信元との間の通信経路を決定することを特徴とする請求項１に記載の移動無線通信装置。
前記経路要求情報の宛先以外の装置として前記経路要求情報を受信した場合に、前記経路要求情報に付加された前記移動情報に基づいて、前記経路要求情報を転送するか否かを判断する中継処理判断部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の移動無線通信装置。
前記中継処理判断部は、自ら取得した移動情報と前記受信した経路要求情報に付加された移動情報とを比較することによって前記経路要求情報を転送するか否かを判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の移動無線通信装置。
前記移動情報は、自らの移動履歴に関する情報を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の移動無線通信装置。
前記移動情報は、自らの移動速度および／または移動方向に関する情報を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の移動無線通信装置。